2007년01월28일 10번
[비행원리] 무게가 3000kg,날개면적 20m2 인 비행기가 해발고도에서 양력계수 0.96인 상태를 등속수 평비행을할 때 비행기의 최소속도를 구하면 약 얼마인가? (단, 공기의 밀도 p=0.123kg∙s2/m4)
- ① 90km/h
- ② 180km/h
- ③ 250km/h
- ④ 360km/h
(정답률: 47%)
문제 해설
비행기가 등속수 평비행을 하고 있다는 것은 상승력과 중력이 같다는 것을 의미합니다. 상승력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
L = 1/2 * p * v^2 * S * Cl
여기서, L은 상승력, p는 공기의 밀도, v는 비행기의 속도, S는 날개면적, Cl은 양력계수입니다.
중력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
W = m * g
여기서, W는 중력, m은 비행기의 질량, g는 중력가속도입니다.
등속수 평비행을 하고 있다는 것은 상승력과 중력이 같다는 것이므로,
L = W
1/2 * p * v^2 * S * Cl = m * g
여기서, v를 구하면 다음과 같습니다.
v = √(2 * m * g / (p * S * Cl))
여기에 주어진 값들을 대입하면,
v = √(2 * 3000 * 9.8 / (0.123 * 20 * 0.96)) ≈ 180km/h
따라서, 비행기의 최소속도는 약 180km/h입니다.
L = 1/2 * p * v^2 * S * Cl
여기서, L은 상승력, p는 공기의 밀도, v는 비행기의 속도, S는 날개면적, Cl은 양력계수입니다.
중력은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
W = m * g
여기서, W는 중력, m은 비행기의 질량, g는 중력가속도입니다.
등속수 평비행을 하고 있다는 것은 상승력과 중력이 같다는 것이므로,
L = W
1/2 * p * v^2 * S * Cl = m * g
여기서, v를 구하면 다음과 같습니다.
v = √(2 * m * g / (p * S * Cl))
여기에 주어진 값들을 대입하면,
v = √(2 * 3000 * 9.8 / (0.123 * 20 * 0.96)) ≈ 180km/h
따라서, 비행기의 최소속도는 약 180km/h입니다.
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